ECDIS에 의한 외끌이 기선저인망 어선의 투양망 조업 과정의 실시간 모니터링 Real-time monitoring of net setting and hauling process in fishing operations of Danish seine vessel using ECDIS원문보기
This paper describes on the real-time monitoring of net setting and hauling process for fishing operations of Danish seine vessels in the southern waters of Korea as an application of a PC based ECDIS system. Tracking of fishing process was performed for the large scale Danish seine vessel of G/T 90...
This paper describes on the real-time monitoring of net setting and hauling process for fishing operations of Danish seine vessels in the southern waters of Korea as an application of a PC based ECDIS system. Tracking of fishing process was performed for the large scale Danish seine vessel of G/T 90 and 350 PS class using the fishing gear which the length of net, ground rope, head rope and sweep line including warp in both sides were 86m, 104m, 118m and 3,200m, respectively. Tracking information for net setting and hauling process was continuously recorded for 23 fishing operations performed on November and December, 2003. All measurement data, such as trawl position, heading, towing course and past track which was individually time stamped during data acquisition, was processed in real time on the ECDIS and displayed simultaneously on the ENC chart. The results indicated that after the separation of a marker buoy from Danish seiner, the averaged running speed of vessel and the averaged setting period while shooting the seine on the course of diamond shape to surround the fish school in the 23 fishing operations were 8.3 knots and 13.1 minutes, respectively. And with the maker buoy taken on board, the averaged running speed of vessel and the averaged towing period while closing the seine on the straight route was 1.0 knots and 47.0 minutes, respectively. After the closing stage of hand rope, the hand rope was towed by the averaged speed of 2.2 knots during the 13.0 minutes. The average area for route of diamond shape swept by sweep lines of the seine in 23 fishing grounds was $709,951.6m^2$. Further investigation is also planed to provide more quantitative tracking information and to achieve more effective surveillance and control of Danish seine vessels in EEZ fishing grounds.
This paper describes on the real-time monitoring of net setting and hauling process for fishing operations of Danish seine vessels in the southern waters of Korea as an application of a PC based ECDIS system. Tracking of fishing process was performed for the large scale Danish seine vessel of G/T 90 and 350 PS class using the fishing gear which the length of net, ground rope, head rope and sweep line including warp in both sides were 86m, 104m, 118m and 3,200m, respectively. Tracking information for net setting and hauling process was continuously recorded for 23 fishing operations performed on November and December, 2003. All measurement data, such as trawl position, heading, towing course and past track which was individually time stamped during data acquisition, was processed in real time on the ECDIS and displayed simultaneously on the ENC chart. The results indicated that after the separation of a marker buoy from Danish seiner, the averaged running speed of vessel and the averaged setting period while shooting the seine on the course of diamond shape to surround the fish school in the 23 fishing operations were 8.3 knots and 13.1 minutes, respectively. And with the maker buoy taken on board, the averaged running speed of vessel and the averaged towing period while closing the seine on the straight route was 1.0 knots and 47.0 minutes, respectively. After the closing stage of hand rope, the hand rope was towed by the averaged speed of 2.2 knots during the 13.0 minutes. The average area for route of diamond shape swept by sweep lines of the seine in 23 fishing grounds was $709,951.6m^2$. Further investigation is also planed to provide more quantitative tracking information and to achieve more effective surveillance and control of Danish seine vessels in EEZ fishing grounds.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
본 연구에서는 우리나라 연근해에서 조업하는 모든 어선의 동적거동상황과 EEZ 출어선의 EEZ 입역 및 출역상황 등을 실시간으로 파악하기 위한 연구의 일환으로, 제주도 근해 어장에서 조업하는 대형 외끌이 기선저인망 어선을 대상으로 모든 어로작업상황에 대한 선박의 이동궤적을 실시간으로 수록, 분석함으로써, 이들 어선의 원격 모니터링 및 추적, 식별에 필요한 기초적인 정보를 제공하고자 하였다.
우리나라 연근해에서 조업하는 어선의 동적 거동을 실시간으로 파악하기 위한 연구의 일환으로 제주도 근해 어장에서 조업하는 대형 외끌이 기선저인망 어선을 대상으로 모든 어로작업 상황에 대한 선박의 이동궤적을 실시간으로 수록하여 이들 어선의 추적 및 식별에 필요한 기초적인 정보를 분석, 고찰하였다. 제주도 인근해역에서 총 23회에 걸쳐 실시된 외끌이 기선저인망 어선의 어로작업정보를 토대로 각 조업시에 대한 항주궤적을 ECDIS에 의해 처리, 분석한 결과, 매 투망시 형성되는 투망궤적의 형상은 마름모꼴이었고, 그 궤적을 선회하며 항주하는 평균 속력, 평균소요시간, 평균거리 및 평균소해면적은 각각 8.
이 조업정보 모니터링 시스템은 자선의 선내에서는 장소와 시간에 관계없이 누구나 이용할 수 있으나, 자선 밖의 장소, 특히, 육상의 선주나 어선의 조업상황을 관리, 감독해야 하는 행정당국에서 이 시스템을 이용할 수 있기 위해서는 이들의 정보를 전파나 위성을 통해 전송할 수 있는 시스템이 필요하다. 현재, 정부당국에서는 인공 위성을 이용하여 어선의 안전 및 조업상황정보를 파악하기 위한 VMS 장치의 상용화를 추진하 고 있지만, 본 연구에서는 광역 AIS network를 구성하여 조업정보 모니터링 시스템을 구축하기 위한 기초연구로써, AIS 정보의 활용 가능성에 대한 연구를 수행중이다. 보통 AIS 장치의 경우, 선속 14 knots 이하의 속력으로 항행하는 선박에서는 10sec 간격으로 동적정보가 갱신되지만, 항주속력이 14 knots 이하이면서 침로에 변화가 있을 경우에는 3.
제안 방법
Fig. 4와 Table 1에서 Item 1에 대한 어로작업의 경우, 당해어선은 탐지한 어군이 우측에 위치하도록 진침로 297°로 정침한 상태에서 우현측의 끌줄 고리를 비트에 건 후, 부표를 해중에 투입하고 8.6 knots의 속력으로 항주하면서 끌줄을 투입하였다.
그 후, 그물과 끌줄 및 후릿줄 등이 침강할 때 까지 약 2분정도 기다린 후, 좌현측 및 우현측 끌 줄이 서로 나란해 질 때까지 진침로 142°, 속력 0.9knots로 44분 동안 예망하였다.
본 연구는 2003년 11월 및 12월에 제주도 근해에서 부산 선적의 대형 외끌이 기선 저인망 어선(총톤수 90톤급, 350마력)을 대상으로 투망에서 양망에 이르기까지의 모든 어로작업에 대한 선박의 이동궤적을 실시간으로 수록, 분석하였다. 이 어선에서 사용한 외끌이 저인망 어구의 양쪽 끌줄 및 후릿줄의 총길이는 약 3,200m이었고, 발줄 및 뜸줄의 길이는 각각 104m, 118m이었으며, 그물의 길이는 86m이었다(Lee et al.
본 연구에서는 어로 작업시의 투망 및 양망 궤적을 실시간으로 파악하기 위해 Fig. 1에서와 같이 외끌이 기선저인망 어선에 실험용 DGPS(differential global positioning system, GP－37, Furuno)을 탑재하고, 어선의 이동에 따른 위치, COG(course over ground), SOG(speed over ground), 시간 등의 데이터가 RS232C 인터페이스를 통해 1sec 간격으로 출력되도록 GGA, GLL 등의 NMEA0183 sentence를 선택하여 PC based ECDIS(PM3D, MECys)에 입력하였다. 선내의 ECDIS(electronic chart display and information system)에서는 이렇게 실시간으로 입력되는 DGPS 및 Radar(MDC－1520, Koden) 등으로부터의 각종 데이터를 수신하여 time tag를 붙여 Fig.
어로 작업시에 대한 저인망 어선의 항주궤적은 Fig. 2에서와 같이 먼저 부표(marker buoy)를 해중에 투입하고, 우현측으로 회두하면서 우현 측 끌줄 및 후릿줄, 그물, 좌현측 후릿줄 및 끌줄을 연속적으로 투망하여 탐지한 어군을 포위한 후, 부표를 선상으로 수거할 때까지의 투망작업 단계, 그리고 우현측 및 좌현측 끌줄 및 후릿줄이 서로 나란해 질 때까지 예망한 후, 선수를 그물방향으로 180°선회시켜 끌줄을 선수의 윈치 드럼에 감을 때까지의 양망작업단계에 대한 조업궤적을 매 1분 간격으로 모니터링하였다.
6과 같다. 일반적으로 외끌이 기선저인망 어선에서 주로 이용되는 투망형식에는 정삼각형법, 이등변삼각형법, 마름모꼴법 등이 있지만, 본 연구에서 조사대상으로 한 기선저인망 어선은 Fig. 6에서 알 수 있는 바와 같이 마름모꼴법에 의한 투망법을 이용하였다.
좌·우현측 끌줄이 서로 평형하게 된 후에는 2.0knots의 속력으로 13분 동안 다시 예망한 후, 선수를 그물 방향으로 180°선회시켜 끌줄을 선수 롤러를 통해 윈치드럼에 감는 양망작업을 수행하였다.
후릿줄의 투망이 완료될 시점에는 선박의 속력을 낮추어 3.8knots로 전진하면서 그물을 투입한 후, 다시 선수를 진행방향에 대하여 84° 만큼 우측으로 회두하여 진침로 106°로 항주하면서 후릿줄을 투입하였다.
대상 데이터
2003년 11월 및 12월에 제주도 근해의 240 해구 인근 수역에서 대형 외끌이 기선 저인망어선의 어로작업에 대한 항주궤적을 실시간으로 모니터링하고, 그 궤적정보를 ECDIS 화면상에 도시한 결과의 일례는 Fig. 3과 같다.
성능/효과
Fig. 4와 Table 1에서 총 23회에 걸쳐 실시된 대형 외끌이 기선저인망어선의 어로작업을 토대로 각 조업시에 대한 항주궤적을 ECDIS의 ENC chart상에서 평균화하고, 그 조업특성을 분석한 결과, 부표를 투입해서부터 첫 번째의 우현 회두시까지의 평균 항주거리 및 평균 회두각은 각각 802.5m, 90.7°이었다.
그 다음 그물을 투망하고 두 번째의 우현 회두를 실행할 때까지의 평균 항주거리 및 평균 회두각은 각각 855.1m, 85.3°이었고, 두 번째 우현 회두로부터 세 번째의 우현 회두가 실행될 때까지의 평균 항주거리 및 평균 회두각은 각각 785.8m, 92.4°이었다.
6m2이었다. 이와 같은 결과로부터 ECDIS 시스템을 이용하여 어선에 탑재되어 있는 어로 및 항법 시스템으로부터 출력되는 각종의 신호를 실시간으로 처리, 분석하면, 어로작업에 대한 동적거동특 성과 조업상황을 실시간으로 추적할 수 있음을 알 수 있었다. 향후에는 AIS 시스템을 탑재한 어선으로부터 전송되는 동적정보를 포함하는 모든 어로 및 항법 정보를 동시에 ECDIS 상에서 실시간으로 처리, 분석하면, 약 30마일의 거리권 내에서 조업하는 모든 어선의 정확한 동적거동 및 조업 상황을 원하는 시간과 장소에서 실시간으로 파악할 수 있기 때문에 이를 실현하기 위한 조업어선 실시간 모니터링 시스템을 구축하기 위한 연구를 수행할 필요가 있다고 생각된다.
0m이었다. 이와 같은 대형 외끌이 기선저인망어선에 대한 조업시의 평균적인 항주궤적을 토대로 대상 어선의 조업특성을 분석한 결과, 매 투망시 형성되는 마름모꼴 궤적을 선회하며 항주하는 평균 속력, 평균거리 및 평균소해면적은 각각 8.3knots, 3366.4m, 709951.6m2이었다.
이와 같이 기선 저인망 어선에 탑재되어 있는 각종 항법 및 어로장치에서 출력되는 신호를 종합적으로 수집, 분석하면 조업어선의 위치, 침로, 속력 등과 같은 동적정보는 물론 각종 조업정보 등을 실시간으로 파악할 수 있는 시스템의 구축이 가능하다. 특히, 이들의 정보를 NMEA0183 format의 디지털신호로 변환시켜 ECDIS에 입력한 후, 전자해도 화면상에 중첩시켜 표시하면 자선의 어로작업에 대한 동적거동과 조업상황을 언제, 어디서나 실시간으로 추적 및 모니터링하는 것이 가능하다.
우리나라 연근해에서 조업하는 어선의 동적 거동을 실시간으로 파악하기 위한 연구의 일환으로 제주도 근해 어장에서 조업하는 대형 외끌이 기선저인망 어선을 대상으로 모든 어로작업 상황에 대한 선박의 이동궤적을 실시간으로 수록하여 이들 어선의 추적 및 식별에 필요한 기초적인 정보를 분석, 고찰하였다. 제주도 인근해역에서 총 23회에 걸쳐 실시된 외끌이 기선저인망 어선의 어로작업정보를 토대로 각 조업시에 대한 항주궤적을 ECDIS에 의해 처리, 분석한 결과, 매 투망시 형성되는 투망궤적의 형상은 마름모꼴이었고, 그 궤적을 선회하며 항주하는 평균 속력, 평균소요시간, 평균거리 및 평균소해면적은 각각 8.3knots, 13.1분, 3366.4m, 709951.6m2이었다. 이와 같은 결과로부터 ECDIS 시스템을 이용하여 어선에 탑재되어 있는 어로 및 항법 시스템으로부터 출력되는 각종의 신호를 실시간으로 처리, 분석하면, 어로작업에 대한 동적거동특 성과 조업상황을 실시간으로 추적할 수 있음을 알 수 있었다.
특히, Fig. 5와 Fig. 6에서 조업어선이 부표를 해중에 투입하고, 우현측으로 회두하면서 우현 측 끌줄 및 후릿줄, 그물, 좌현측 후릿줄 및 끌줄을 연속적으로 투망하는 동안의 평균속력은 8.3knots, 그 후, 좌·우현측 끌줄 및 후릿줄이 서로 나란해 질 때까지 예망하는 과정에서는 1.0－2.2knots로써 각 단계에 따른 선박의 이동속력의 변화에 기인하여 1분간에 대한 항주거리에 매우 큰 변화가 있음을 알 수 있다.
후속연구
또한, 우리나라는 1999년 8월부터 국제해사기구(IMO) 및 국제항로표지협회(IALA) 권고에 따라 연안과 협수로·항만 입출항 선박의 안전운항을 위하여 11개의 해양용 DGPS 기준국(팔미도, 어청도, 영도, 거문도, 마라도, 주문진, 호미곳, 울릉도, 소청도, 소흑산도, 저진)을 시설하여 서비스를 제공하고 있다. 따라서, 우리나라 주변 수역에서 조업하는 모든 어선의 정확한 동적거동은 AIS 시스템으로부터 전송되는 위치정보를 ECDIS를 이용하여 모니터링하면 약 30마일의 거리권내에서 추적 가능하기 때문에 선주나 행정당국에서는 대상 조업어선의 위치 및 조업상 황정보를 원하는 시간과 장소에서 실시간으로 파악할 수 있어 향후 어선의 안전조업시스템을 체계적으로 확립 및 추진하기 위해서는 이를 위한 ECDIS 기반 실시간 모니터링 시스템의 구축이 시급히 요구된다.
이와 같은 결과로부터 ECDIS 시스템을 이용하여 어선에 탑재되어 있는 어로 및 항법 시스템으로부터 출력되는 각종의 신호를 실시간으로 처리, 분석하면, 어로작업에 대한 동적거동특 성과 조업상황을 실시간으로 추적할 수 있음을 알 수 있었다. 향후에는 AIS 시스템을 탑재한 어선으로부터 전송되는 동적정보를 포함하는 모든 어로 및 항법 정보를 동시에 ECDIS 상에서 실시간으로 처리, 분석하면, 약 30마일의 거리권 내에서 조업하는 모든 어선의 정확한 동적거동 및 조업 상황을 원하는 시간과 장소에서 실시간으로 파악할 수 있기 때문에 이를 실현하기 위한 조업어선 실시간 모니터링 시스템을 구축하기 위한 연구를 수행할 필요가 있다고 생각된다.
2knots로써 각 단계에 따른 선박의 이동속력의 변화에 기인하여 1분간에 대한 항주거리에 매우 큰 변화가 있음을 알 수 있다. 현재 AIS transponder에 있어서는 선속이 14 knots 이하이면서 침로에 변화가 없는 경우에 대한 동적정보의 갱신 간격(update interval)은 10sec, 침로에 변화가 있 을 경우에는 3.3sec이기 때문에 조업어선에 AIS transponder를 탑재한 후, 이 transponder로부터 송출되는 정보를 수신하는 경우, Fig. 6과 유사한 투양망 조업궤적의 추적이 가능할 것으로 판단된다.
현재 시중에 보급되고 있는 대부분의 DGPS에서는 우리나라 해양수산부가 이미 설치 완료한 11개의 해양용 DGPS 기준국에서 발사되는 위치오차 보정치를 수신하여 처리하고 있기 때문에 어선의 동적거동에 대한 추적정도는 더욱 향상될 것으로 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
기선 저인망 어선에 탑재되어 있는 각종 항법 및 어로장치에서 출력되는 신호를 분석한 정보는 어떤 방법을 통하여 실시간 추적 및 모니터링이 가능한가?
이와 같이 기선 저인망 어선에 탑재되어 있는 각종 항법 및 어로장치에서 출력되는 신호를 종합적으로 수집, 분석하면 조업어선의 위치, 침로, 속력 등과 같은 동적정보는 물론 각종 조업정보 등을 실시간으로 파악할 수 있는 시스템의 구축이 가능하다. 특히, 이들의 정보를 NMEA0183 format의 디지털신호로 변환시켜 ECDIS에 입력한 후, 전자해도 화면상에 중첩시켜 표시하면 자선의 어로작업에 대한 동적거동과 조업상황을 언제, 어디서나 실시간으로 추적 및 모니터링하는 것이 가능하다.
현재 우리나라 어업 무선국이나 어업 지도선 등에서는 어떠한 정보를 기반으로 어선조업정보 데이터 베이스 시스템을 구축, 운용하고 있는가?
현재 우리나라 어업 무선국이나 어업 지도선 등에서는 어선의 안전조업규정 및 업무처리 지침에 따라 EEZ(exclusive economic zone) 수역에 출어하는 어선의 정오위치, 어획실적 등과 같은 정보를 기반으로 매우 제한적인 어선조업정보 데이터 베이스 시스템을 구축, 운용하고 있다. 이와 같이 무선설비를 갖춘 모든 선박이 자선의 조업상황을 어업 지도선이나 어업 무선국 등에 보고하는 시스템을 활용하면 조업어선에 대한 동적거동 및 어로활동상황 등을 정확하게 파악 할 수 있지만, 실제 이들 조업어선으로부터 수집되는 정보는 매우 제한적이고, 그 정보의 신뢰도에도 많은 문제가 있는 것이 현실이다.
300톤 이상의 외항선 및 여객선 등에서는 VHF 전파의 가시권 범위 내에서 서로의 정보를 공유할 수 있는 어떤 시스템이 구축, 운용되고 있는가?
이 때문에 우리나라에서는 선박안전법의 적용을 받는 2톤 이상의 모든 선박을 대상으로 선박의 각종 정보가 자선의 의지에 관계없이 자동으로 보고되는 새로운 시스템, 즉, 선박위치 자동발신장치를 강제적으로 탑재시키기 위한 법적기준을 마련하여 추진 중에 있다. 현재 300톤 이상의 외항선 및 여객선 등에 있어서는 VHF(very high frequency) 전파의 가시권 범위 내에서 서로의 정보를 공유할 수 있는 광역 AIS (automatic identification system) 시스템이 구축, 운용되고 있지만, 모든 연근해 어선에 대해서도 VMS(vessel monitoring system) 시스템을 적용하기 위한 계획을 수립, 추진 중에 있다(MOMAF, 2006).
참고문헌 (6)
Lee, D.J. and K.S. Kim, 2004. Detection, identification and surveillance system development of illegal fishing vessels in inshore fishing ground. J. Kor. Fish. Soc., 37, 337-344
Lee, H.O., 2007. Improvement of fishing efficiency of Danish seine to ratio of buoyancy by sinking force. Master Thesis, Pukyong National University, Korea, pp. 49
Lee, B.G., S.W. Park and J.K. Kim, 1983. Introduction to inshore and coastal fishing. Tae-Hwa Publishing Company, Busan, 284-293
Kaneda, Y., 1995. Fisheries and fishing methods of Japan. Seizando-Shoten, Tokyo, 16-17
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.